A theory of broad-area semiconductor lasers with modal reflectors

Abstract

This paper provides a theoretical analysis of guided lateral modes in broad-area (BA) semiconductor lasers with modal reflectors formed by patterning the reflectivity of the front facet. The analysis has been performed by using the model based on the effective-index method and the concept of the effective facet reflectivity. The numerical results include mode threshold conditions and far-field patterns of the lasing modes for various reflector configurations.

Large area single-mode parity–time-symmetric laser amplifiers

“…For broad area semiconductor laser amplifiers, the majority of these methods relies on spatial filtering. Modal reflectors [1], external cavities [2,3], and distributed feedback gratings [4] have been used as a means to increase the loss associated with higher order modes. Another approach is based on using tapers to gradually increase the width of the device while exciting only the fundamental mode [5].…”

Дискриминация Поперечных Мод В Торцевых Полупроводниковых Лазерах С Пространственной Модуляцией Отражения Выходных Зеркал

“…В то же время поперечные оптические моды имеют разное пространственное распределение интенсивности на лазерных зеркалах. Это создает принципиальную возможность дифференцированного изменения внешних оптических потерь для мод разного порядка при использовании лазерного зеркала с поверхностно неоднородным коэффициентом отражения [4]. Технологии напыления тонких пленок через маску позволяют создавать на лазерных зеркалах элементы с характерными размерами в десятки микрон, что было использовано в работе [5] для пространственной модуляции коэффициента отражения лазеров с широким полоском (broad-area laser), в работе [6] -для полоска 25 мкм.…”

Single lateral mode mid-infrared laser diode using wavelength-scale modulation of the facet reflectivity

“…Methods of suppressing filamentation and controlling lateral modes in laser diodes emitting at shorter wavelengths have therefore been the subject of much investigation for over thirty years. These methods include injection locking techniques [3], the use of external cavities [4], and the spatial control of the reflectivity of the emitting facet [5][6][7][8][9]. In this paper we demonstrate single lateral mode operation of an edge-emitting mid-infrared laser diode using subwavelength spatial modulation of the reflectivity of the emitting facet.…”